Способ измерения деформации материалов

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного образцов, отли.чающийся TeMj что, с целью повышения точности измерения.при терибударах, эталонный образец изготавливают из материала , не претерпевакяцего фазовых превращений в интервале темрератур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из условия отсутствия .ползучести материала, в процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов и по разности деформаций и разности темСО ператур судят о деформации материала , вызванной структурными изменени-. ями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

O9) (i1) 3(51> а 0 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3332848/25-28 (22) 24.08.81 (46) 15;05.83. Бюл. У 18 (72) A.È.Осецкий, )O.И.Шумаков и Б.И. Аненко (71) Институт проблем криобйологии и криомедицины AH Украинской ССР (53) 620.172.251.12(088.8) (56) 1. Борэдыка А.М. Методы горячих ь(еханических испытаний металлов.

М., Металлургиэдат, 1962, с.90-95.: . 2. Авторское сзидетельство СССР

В 712731, кл, G 01 И 3/18, 1977 (прототип) ° (54).(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного образцов, о т л и.ч а ю щ и и с я .тем, что, с целью повышения точности измерения при термоударах, эталоннь|й образец изготавливают из материала, не претерпевающего фазовых превращений в интервале температур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из условия отсутствия .полэучести материала, в процессе термоудара непрерызно регистрируют разность температур испытуемого н эталонного образцов и по разности деформаций и разноати температур судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями.

1017958

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформации материалов, Известен способ измерения деформации материалов, заключающийся в том, что образец испытуемого материала нагружают заданной нагрузкой, нагревают до заданной температуры и определяют удлинение образца в про.цессе испытаний по которому судят о 10 его деформации fl).

Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет измерять деформацию материала, вызванную струк-. турными изменениями. 15

Наиболее .близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения деформации материалов, заключающийся н том, что образец испытуемого: материала и эталонный образец, изготовленный в виде кольцевой обоймы, состоящий из нескольких колец, выполненных иэ материалов с различными коэффициентами термического расширения, одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистри.руют разность деформаций испытуемого,и эталонного образцов, по которой, 30 судят о деформации материала, вызван. ной структурными изменениями (2 g.

Недостатком способа является низкая точность измерения при термоударах, обусловленная различной деформацией испытуемого и эталонного образцов из-эа различной температуры нагрена в процессе испытаний.

Цель изобретения — повышение точности измерения при термоударах.

Указанная цель достигается тем, 40 что согласно способу измерения деформации материалов, заключающемуся в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагревают до заданной тем- 45 пературы и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного образцов, по которой судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями, эта-. 50 лонный образец изготавливают из материала, не претерпевающ го фазовых превращений в интервале температур испытаний и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэф-55

:фициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из условия отсутствия ползучести материала, н процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов,и по разности деформаций и разности температур судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями, 65

На чертеже изображена схема установки для реализации способа.

Установка содержит криостат 1, в верхней части которого закреплена опорная плита 2, а внутри расположены емкость 3, наполненная хладагентом, и исполнительная камера 4 с нагревателем 5. Емкость З.снабжена электронагревателем 6 и дренажHHM клапаном 7. В криостате 1 размещена опорная труба 8, закрепленная одним концом на опорной плите 2, а другим концом — на верхней части испытательной камеры 4, в нижней час. ти которой установлены пассивные захваты 9, 10. Внутри опорной трубы 8 расположены два силовых штока 11

12, соединенных одними концами с активными захватами 13, 14, а другими — c датчиком 15 деформации и соответствующими силовозбудителями . (на чертеже не показаны), Датчик 15 деформации подключен к сумматору 16, выход которого соединен с регистрирующим прибором 17. В пассивных и активных захватах 9, 10, 13, 14 установлены эталонный образец 18 и испытуемый образец 19, к которым присоединены спаи дифференциальной термопары 20, подключенной через сумма тор 16 к регистрирующему прибору 17.

Способ осуществляется следующим образом.

B захватах 9, 10, 13, 14 закрепляют испытуемый образец 19 и эталонный образец 18, который изготавливают иэ материала, на претерпевающего фазовых пренращений в интервале температур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, а сечение эталонного образца выбирак т из условия отсутствия полэучести материала. Одновременно силовозбудителями нагружают образцы 18 и 19 одинаковой нагрузкой, с помощью .нагревателя 5 или хладагента из емкости 3 нагревают или охлаждают образцы 18 и 19 до заданных температур, что приводит к изме-, нению их длины в результате ползучести, фазовых превращений и теплоного расширения (сжатия). При отсутствии в материале испытуемого образца 19 структурных изменений, например фазоных Превращений или ползучести, испытуемый образец 19 и эталонный образец 18 расширяются одинаково, вследствие чего сигйал датчика 15 деформации, возникающий толь. ко при появлении разности деформаций между образцами 18 и 19, равен нулю.

Для предотвращения появления возможных ошибок измерения деформации, появляющихся вследствие разности теплового расширения образцов 18 и 19 при термоударах из-за возможной разницы температур между ними. с помощью диф1017958

Составитель. В.Гриненко

Редактор О.Колесникова Техред H.Ãàéäó Корректор Г. Решетник

Заказ 3527/40 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ференциальной термопары 20 измеряют разность температур испытуемого и эталонного образцов 18 и 19. Сигнал от термопары 20 через сумматор 16 поступает на регистрирующий прибор 17 в противофазе сигнала от датчика 15 з деформации, в результате чего происходит компенсация обоих сигналов. При появлении в испытуемом материале фазовых превращений или ползучести с датчика 15 деформации на регистри- 10 рующий прибор 17 подается некомпенсированный сигнал, соответствующий разности деформаций испытуемого.и эталонного образцов 18 и 19; по которой судят о деформации испытуемого материала, вызванной структурными изменениями.

Способ позволяет повысить точность изменения при термоударах эа счет определения деформации образца испытуемого материала, обусловленной только структурньвя -изменениями.